一种新型振荡流实验装置及其应用

本文介绍了由大连理工大学土木系海洋工程研究室研制的一种新型振荡流实验装置,它不但可以做振荡流实验,还可以做恒定流实验;在振荡流条件下,它可以达到比较大的KC数(=U_mT/D).本文首次运用这套实验装置,对深海中接近海底的水平管在振荡流作用下的受力进行了研究,分析了距海底不同高度的水平管力系数C_(FHrmS)和C_L值,得出了一些有意义的结论,并给出了力系数随参数KC和ξ值(=e/D)的变化曲线。     

关于海洋中的正压流和斜压流问题的讨论

关于海洋中的正压流和斜压流的概念，目前存在着３种不同的提法。本文首先分别简述它们在定义上的差别，然后对３种定义在理解海流性质问题上的长、短处加以评述。一些理论物理海洋学家依据地转关系式，把与海面倾斜相连系的流视为正压流部分，而与密度不均匀性有关的视为斜压流部分。笔者认为这种定义在物理概念上是清楚，在实际应用中是方便，因此在讨论海流性质时最好采用这种观点。     

关于海洋中的正压流和斜压流问题的讨论

关于海洋中的正压流和斜坛流的概念，目前存在着３种不同的提法．本文首先分别简述它们在定义上的差别，然后对３种定义在理解海流性质问题上的长、短处加以评述。一些理论物理海洋学家依据地转关系式，把与海面倾斜相连系的流视为正压流部分，而与密度不均匀性有关的视为斜压流部分。笔者认为这种定义在物理概念上是清楚，在实际应用中是方便，因此在讨论海流性质时最好采用这种观点。     

太湖梅梁湾三维水动力学的研究：I.模型的建立及结果分析

建立了一个太湖梅梁湾三维水动力学模型,模拟了梅梁湾的水平及垂直流场分布,结果表明：（１）表面流场与风向一致,而底层流场与表面流场的方向完全相反,表现为很明显的补偿流;（２）水平流速基本上自表层而下递减,过渡层的流速比表层和底层小;（３）在风场的作用下可产生垂直环流系统,其中的东南风的作用下产生逆时针的垂直环流（由南向北看）,而在西北风的作用下产生顺时针垂直环流;（４）垂直速度自岸边向湖中心递减,其     

近岸流对波浪传播影响的数值分析

使用近岸波浪模型SWAN计算存在沿岸流和离岸流时的近岸波浪传播。先设离岸流u=0m/s,模拟均匀、非均匀沿岸流的流速和梯度对波高传播的影响;再设沿岸流v=0.5m/s,模拟均匀、非均匀离岸流的流速和梯度对波能高传播的影响。从模拟中得到,近岸波浪传播受沿岸流、离岸流的流速和梯度影响时,波高的变化规律。     

台湾海峡的底层流

本文主要根据1984年2月—1988年9月在南起21°49′N,北至27°00′N的台湾海峡及其邻近海域投放“人工水母”的结果,并结合实测底层流资料,对台湾海峡底层流的基本特征进行了分析。发现:台湾海峡区的底层流一年四季都向东北方向流动;在海峡西侧的福建沿岸一带,存在着底层流的向岸流动现象;海峡东侧,底层流主要顺台湾沿岸向东北方向流动;台湾海峡的底层流在北上进入东海后,其主体仍继续沿东北方向流动,在27°00′N,122°00′E附近与来自台湾东北侧的黑潮水(黑潮次表层水)相汇,并继续北上。     

1993年冬季所罗门群岛——关岛断面地转流的初步分析

根据１９９３年１－２月“实验３号”号考察船在霍尼亚接港（瓜达尔卡纳尔岛）至关岛的断面观测的温、盐度资料，分析了该断面上的地转流结构，计算了南赤道流及北赤道逆流的地转流流速和流量。结果表明：在纬线方向上Ｅ向流与Ｗ向于带状分布，在垂 也多为 流一Ｗ向流交替出现。在南赤道流和北赤道逆流中都夹有与主流上反的流动，它们的流量分别占向流量的１／３和１／５。文章还将分析计算结果与手头掌握的文献报道的结果作了比较     

全球气候变化下海洋环流多尺度演变：联动协同与环境生态效应初探

海洋环流是海洋系统物质能量收支、配置、平衡、维持和变化的关键通道与机制。从全球海洋视角,基于目前海洋环流多变率动力过程与趋势演变的认知,重点综述气候变化下海洋环流的海盆尺度三维联动特征机制、洋际交换与协同、世界大洋经向输运变化以及相关的海洋气候与环境生态效应,依据研究现状和需求,提出研究建议。结果表明：全球一致性变暖路径与进程调控下,受驱动因子的演变与胁迫,海洋环流变化对副热带中高纬地区年际、年代际气候与环境变迁具有突出作用影响,并可产生显著环境生态效应和严重致灾风险。建议加大专精特新观测仪器自主研发,通过国际合作加大中高纬海洋环流多尺度动力过程综合调查的参与度和主导性,增强多学科融合交叉研究力度,有效提升深层次海洋环流变异及动力、环境、生态灾害影响的气候变化综合风险预测预评估和防治能力,为海洋领域能源开发、生态系统保护、气候变化应对与灾害风险治理提供必要的动力学参考。     

对西北太平洋海域表层密度流的初步探索

在文[9,10]关于西北太平洋海面动力地形研究的基础上,本文对该海域表层密度流进行了初步探索,特别是用0.5×0.5°方区多年船测资料,对西北部边界流一黑潮进行了专门研究。结果表明,该海域表面密度流模式与主要由风驱动的大洋总的环流模式基本一致。据研究结果,对文[9]给出的海面动力地形和全球海面动力地形的某些特征作出了解释。另外,还就卫星测高确定大洋环流的局限性和若干概念性问题提出了明确的看法。     

北部湾三维风生及密度流模拟

将Casulli差分格式引入三维物理海洋模型计算,模拟了北部湾风生流及密度流.模拟结果表明,夏季西南季风在北部湾导致一个顺时针环流,夏季海水密度梯度导致一个逆时针方向的环流,密度流明显强于风生流;冬季东北寒潮导致一个逆时针环流.模拟结果不支持北部湾夏季为一顺时针环流、冬季为逆时针环流的传统结论,而支持终年为逆时针环流的观点.     

周期性的或伴有贯穿流的西边界流跨隙流动的迟滞变异过程

使用1.5层准地转约化重力模式研究了周期性的或伴有贯穿流的西边界流跨隙流动的迟滞变异过程。当西边界流变化的周期比罗斯贝波在缺口处调整的时间尺度大得多时，在雷诺数增加和减少过程的霍夫分叉点都发生延迟，从而产生新的雷诺数迟滞区间；并且西边界流流态转变的临界值变化显著；且周期强迫越短，雷诺数迟滞区间越大。当西边界流变化的周期与罗斯贝波在缺口处调整的时间尺度相当时，西边界流在缺口的流态呈无迟滞的周期性变化，且西边界流入侵西海盆的程度随周期减少而变小。此外，当贯穿流的流量大于西边界流的一半时，会显著影响西边界流在缺口处的迟滞变异过程；西边界流向西入侵程度和流态转变发生的临界雷诺值均发生变化，且贯穿流流量越大变化越大。     

伊豆海脊两侧顺时针流涡的若干观测证据

本文对方国洪等（１９９５）有关“西北太平洋环流三维结构的计算结果中显示出当黑潮越过伊豆海脊时，由于海脊的阻塞作用，在伊豆海脊两侧出现两个顺时针流涡”的论文，提出若干观测和文献的证据，证实这两个流涡是存在的；还对这些流涡的机理作了初步的分析。     

高频地波雷达生成海洋表面矢量流图

武汉大学研制的双站高频地波雷达系统OSMAR2000利用测得的两幅单站径向海流图生成矢量海流图。经典矢量流图生成方法不能直接应用到OSMAR2000系统中。本文提出一种先在极坐标系下用自然三次样条函数将径向流插值到公共网格上然后直接进行矢量合成的矢量海流图生成方法。OSMAR2000在东海的表面矢量流实测结果与作对比验证的传统海流计测量结果十分吻合。对比数据表明，该方法是可行的，且优于先进行径向流线性插值后矢量合成的矢量流图生成方法。这也是国内首次利用高频地波雷达实现海洋表面矢量流的实时监测。     

风速变化对竹湖流场结构影响的数值试验

利用EcoTaihu生态模型中的压缩坐标系下三维水动力学子模型，对4种吞吐流量（换水周期分别为36d、7．2d、3．6d、35h），东、西、南、北风向，不同风速的风场作用下的浅水湖泊进行了数值模拟，分析比较了不同风速作用下湖泊分层流场及垂向平均流场结构的差异。结果表明，随着风速的增大，湖泊垂向平均流场逐渐由受吞吐流控制转变成受风生流场控制；在此转变过程中存在着临界风速值，当风速大小超过该值时，流场结构发生明显的改变；风向和吞吐流量是影响临界风速值大小的主要因素。风速变化对稳定状态的湖泊表层、次表层流场有较大影响，而对底层和次底层影响不大。在水深水平变化较大的区域，垂直平均流场结构对风速变化的响应较为敏感，易形成环流，浅水区垂向平均流向和风向一致，深水区则和风向相反；水深变化较小的水域，流场结构对风速变化的响应则较为迟钝。     

北部湾三维风生流及密度流模拟

将Casulli差分格式引入三维物理海洋模型计算，模拟了北部湾风生流及密度流。模拟结果表明，夏季西南季风在北部湾导致一个顺时针环流，夏季海水密度梯度导致一个逆时针方向的环流，密度流明显强于风生流；冬季东北寒潮导致一个逆时针环流。模拟结果不支持北部湾夏季为一顺时针环流、冬季为逆时针环流的传统结论，而支持终年为逆时针环流的观点。     

太湖梅梁湾三维水动力学的研究──Ⅰ.模型的建立及结果分析

建立了一个太湖梅梁湾三线水动力学模型,模拟了框架湾的水平及垂直流场分布。结果表明：（1）表面流场与风向一致,而底层流场与表面流场的方向完全相反,表现为很明显的补偿流;（2）水平流速基本上自表层向下递减,过渡层的流速比表层和底层小;（3）在风场的作用下可产生垂直环流系统,其中在东南风的作用下产生逆时针的垂直环流（由南向北看）,而在西北风的作用下产生顺时针垂直环流;（4）垂直速度自岸边向湖中心递减,其量级远小于水平流速。     

秦山核电站邻近水域的流况分析

本文分析了秦山核电站邻近水域各测站的实测流、潮流和佘流分布及季节变化。结果表明:测区内潮流为非正规丰日浅海潮流,其运动形式呈往复流。核电站二期工程取水口附近(L_1,18站)为一大流速区,而一期工程出水口周围(L_2,L_2′站)有一相对小的流速区。大流速区落潮流历时大于涨潮流历时,而相对小流速区则相反;大流速区的余流较小,而小流速区的余流大。在四个季节中,涨潮流速秋季最大,春季次之,夏季最小;落潮流速秋季最大,夏季次之,春季最小。余流冬、秋两季较大。在实测流中以潮流为主,径流和季风的作用也相当显著。     

深海采矿细颗粒羽状流数值模拟研究

深海采矿尾矿排放产生的细颗粒羽状流会对海底生态环境造成影响,预测尾矿排放羽状流行为及其对环境影响具有工程意义。基于欧拉多相流方法,采用欧拉双流体模型对深海采矿细颗粒羽状流开展数值模拟研究,分析近海底排放的羽状流演化和发展过程,探究羽状流初始排放质量浓度、排放速度对羽状流扩散过程的影响。结果表明：初始排放条件对羽状流演化性质有重要影响。主射流区被稀释的程度随着初始入射速度的增大而减小,随着入射质量浓度的增大而增大;初始羽状流入射速度和质量浓度越大,撞击海底后的水平方向流动速度越快,影响区域越广;水平速度的峰值随着初始入射速度的增大呈对数增长;当初始质量浓度和速度高于50 g/L和 0.5 m/s 时可能会导致颗粒在海底撞击点附近堆积成坡状,影响底流的后续发展。研究结果可以为深海采矿尾矿排放参数选择提供参考。     

西北太平洋地转流诊断

本文以温盐剖面数据为基础，应用σ坐标下地转流方程诊断分析了西北太平洋上层旬平均流。结果表明，西边界流等强流系的诊断结果虽然强度偏弱，但流径和季节变化规律与观测事实大致相符。弱流区的诊断结果往往被噪音污染。